bilim çocuk

EĞER BİR ELMAYI dünya kadar büyütebilmek mümkün olsaydı, bu büyüklükle orantılı olarak, elmayı oluşturan her bir atom, futbol topu büyüklüğüne gelecekti. İşte o zaman onlardan bir tanesini elimize alır, evirir çevirir ve atom hakkında merak ettiğimiz her şeyi öğrenebilirdik değil mi?.

Yo hayır! Bilimle uğraşmayı ne çok sevdiğinizi biliyoruz. Aranızda bir laboratuvar kurmayı düşleyenler olduğunun da farkındayız. Evinizde ya da okulunuzda bir fen laboratuvarı kurmak çok zor değil. Laboratuvar, merak, keşif, deney ve buluşun yaratıcılıkla buluştuğu bir dünya. Bu dünyada masalar, dolaplar, dolaplarda yüz bir çeşit malzeme: dünya modelleri, fenerler, mikroskoplar, büyüteçler, mercekler, göz modeli, kulak modeli, kablolar, ampermetreler, voltmetreler, elektrik motorları, ziller, duylar, ampuller, mıknatıslar, mumlar, farklı metaller, gaz ocakları, beherler, dereceli silindirler, balon şişeler, termometreler, alkol, naftalin ve diğer kimyasal maddeler, taşlar, duvarlarda mineral, fosil, böcek, kabuk koleksiyonları, bitki, hayvan resimleri, değişik konularda posterler, kitaplar, bir iskelet ve insan vücudu modeli olabilir.

Laboratuvarda bilimsel bilgiler araştırılır, incelenir ve gözlemlenir. Bu nedenle laboratuvarda bir konu hakkında araştırma yaparken, zihninizde canlandırmakla yetinmeyip deney de yapabilirsiniz. Yaşayarak, yaparak öğrendiğiniz için bilgileriniz kalıcı hale geçer. Laboratuvarda çalışırken el becerileriniz, problem çözme ve mantık yürütme becerileriniz, yaratıcılığınız gelişir. Edison, ilk laboratuvarını 10 yaşında ailesinin bodrum katında kurmuş. Annesinin aldığı bir fen kitabındaki kimya deneyleri ilgisini çekmiş. Harçlığını, yakındaki ezcaneden bir sürü kimyasal madde almak için harcamış. Aldığı maddelerle türlü deneyler yapmış.

Hazırlayacağınız laboratuvarda çeşitli köşelere yer verebilirsiniz. Örneğin, yaşam bilimleri köşesine canlıların, insan vücudunun ve organların modelleri, resimler, posterler, büyüteç, mikroskop, lam, lameller alabilirsiniz. Fizik bilimleri köşesi için bir teleskop sahibi olmak güzel bir düşünce! Ayrıca Güneş Sistemi modeli hazırlayabilir; elektrik, ışık, ısı,sesle ilgili deneyler yapmak için çeşitli malzemeler edinebilirsiniz. Basit, elektrik kabloları, ampuller, mumlar gibi kolayca edinilecek malzemeler yanında bir cismin elektrik yüklü olup olmadığını anlamaya yarayan elektroskop, bir cismin ağırlığını ölçmeye yarayan dinamometre gibi aletler de işe yarar. Kimyasal maddelerin bulunduğu bir dolap hazırlayabilirsiniz. Bu dolaba elementleri, bileşikleri anlamaya yarayan modeller, daha doğrusu, toplar ve çubuklar koyabilirsiniz. Bir de cam eşyalara gereksiniminiz var. Bunlar, deney yaparken kullanılan tüpler, geniş ağızlı beherler, altı balon üstü dar ağızlı balon şişeler, bu şişelerin tıpaları, delikli tıpalar ve iki şişeyi bağlamada kullanılan borular yerleştirebilirsiniz. Bir de ölçüm yapmanıza yaracak aletler gerekir. Sıcaklığı ölçmek için termometre, kütleyi ölçmek için eşit kollu ve duyarlı terazi, sıvıların hacimlerini ölçmek için dereceli silindir, ağırlığı ölçmek için dinamometre, asitliği ölçmek için pH kâğıdı, metallerin öz ısılarını ölçmek için kalorimetre işinize yarar.

Tüm bu aletleri kullanarak deney yapmak eğlencelidir. Ancak, laboratuvar gibi bir yer, kazaların olmasına da çok uygundur. Kazaları engellemek için uyulması gereken güvenlik kurallarına uymak gerekir. Özellikle kimyasallar ve gaz ocakların kullanıldığı deneylerde gözleri korumak için güvenlik gözlükleri takmanız, yine bu deneyler nedeniyle laboratuvarda mutlaka yangın söndürme aleti bulundurmanız, cam eşyaları, keskin aletleri çok dikkatli kullanmanız, elleri deney yaptıktan sonra yıkamanız, laboratuvar çalışmalarını öğretmeninizle gerçekleştiriyorsanız onun yönergelerine uymanız ilk akla gelenler... Bir laboratuvar kuracaksanız, güvenlik kurallarını da çok iyi öğrenmelisiniz.

Ancak, şunu da unutmamak gerekir. Bilimsel araştırma yapmak için mutlaka özel bir yere gereksinim yok. Dünyayı kocaman bir laboratuvar olarak düşünebilirsiniz. Bu laboratuvarda araştırılacak, keşfedilecek ve incelenecek ne çok şey var.

Bu kadar basit değil. Maalesef, dünya kadar büyük bir elmanın, futbol topu kadar büyük atomları bile, onlar hakkında yeterince bilgi edinmemiz için hâlâ daha çok küçüktür. Eğer atom çekirdeğini görmek istiyorsak, atomu futbol topu kadar değil de, bir futbol sahası kadar büyütmemiz gerekir. İşte o zaman çekirdek, ortada bir futbol topu kadar dururken onun 1000 metre kadar uzağında dönüp duran elektronlardan herhangi birisi ancak ancak bir bilye büyüklüğüne gelir.

Şimdi bu örneği en küçük atom olarak bilinen Hidrojen atomuna uygulayalım. Eğer Hidrojen atomunun çekirdeği bir futbol topu (artık elmadan hiç bahsetmiyorum, hayaline güvenenler onun büyüklüğünü aşağı yukarı tahmin edip, samanyolunda müsait herhangi bir yere koyabilirler) kadar büyürse, atomun kendisi 2000 metre çapında bir küre olarak karşımıza çıkar.

Eminim dikkatinizi çekmiştir, maddenin temel yapı taşı olarak bilinen atomun kendi yapısı mutlak yoğunlukta bir madde değil. Tam tersine çekirdek ve elektronlar arasındaki devasa alan, bildiğimiz mânâda hiçbir ‘madde’ barındırmamaktadır. Ve eğer bir atomu tamamen çekirdeği ile doldurmaya kalksak 1015 tane çekirdeğe ihtiyacımız olacaktır. Bu kısaca şu anlama geliyor:

Eğer, maddî varlığımızı oluşturan atomların parçacıkları arasındaki mesafeler kapatılacak olsa, bir insan şu anki boyutundan tam yüzbin kez küçülmüş olur. Bu bir iğnenin ucundan da küçük bir şey demektir. Yaklaşık olarak milimetrenin binde biri gibi mikroskobik bir şey. İsterseniz yeryüzünde yaşayan tüm insanların mutlak yoğunlukta madde olarak kapladıkları yeri de hesaplayabilirsiniz. Bunun için ortalama bir insanın ağırlığını (60 kg) atom çekirdeğinin yoğunluğu ile (1015g/cm3) çarpmanız yeterli olur. Ortaya çıkan miktar 1cm3 bile etmeyecektir.

Hiç boşluğu kalmamış tamamen çekirdekten oluşan bu kütlenin hacminin azalması elbette kütlesini değiştirmeyecektir. 1cm3 kadarı neredeyse bir milyar ton çeker.

“Eğer çevremizdeki her şey ve hatta insanlar bile büyük çoğunluğu boşluktan oluşan atomlardan ibaretse, gerçekte maddesel yapımız bu kadar az ise, neden kapalı kapılardan, duvarlardan çizgi roman kahramanları gibi geçip gidemiyoruz? Maddeleri katı ve sert yapan nedir?”

Aslında bu soruyu cevaplandırmak hiç de kolay değildir. Bu soruyu kuantum teorisinin ortaya koyduğu gerçeklerle düşündüğümüzde bu basit soruyu son derece karmaşık bir dizi cevaplar silsilesi karşılayabilir ancak.

Elektronların atom gibi küçük bir mekana sıkıştırılmaları olağanüstü büyüklükte bir hız kazanımına yol açar. Normal bir elektron, atom içinde saniyede yaklaşık 1000 km gibi bir hızla hareket eder. Bu olağanüstü hız sonunda, atom katı ve sert bir kütle görünümüne bürünür. Bunu eski model uçakların pervanelerinin, hızla dönerken yuvarlak ve tam bir katı yüzeymiş gibi görünmesine benzetebiliriz.

•••

Elektronların hiç bir parçacığın yapamayacağı şekilde, iki deliği olan bir engelden, ikisinden de aynı anda geçebilmesi gibi özellikler ilim adamlarını şaşırtmakta ışın-dalga özelliğinden de öte metafizik konuları gündeme getirmektedir. Elektron gibi atom altı taneciklerin ışın-dalga özellikleri değil, tanecik yapıları da madde anlayışıyla tamamıyla çelişen bir durum ortaya koymaktadır. Elektronların tanecik yapısına bakarak tanecik yapının katı madde özelliği olduğunu zannetmiyelim. Kuantum mekaniğinin bulgularına göre aslında parçacık denen şey de, dinamik bir etki, ya da hareketten ibaret kalan bir şey. Parçacıklar enerjiden oluşturulabildikleri gibi, tamamen enerjiye de çevrilebiliyor. Yani kısaca söylersek yaşadığımız dünyada “temel parçacık”, “maddî öz” ya da “yalıtılmış nesne” gibi klâsik kavramlar artık bir tarafa bırakılıyor.

Ne varki madde anlayışımızdaki bu değişiklikler gördüklerimizin ve nesnelerin bir hayâldan ibaret olduğu anlamına da gelmez. Ortaya çıkan gerçek, zannedildiğinin aksine madde taneciklerinin kendilerinin sabit hakikatlarının bulunmadığı, bağımsız bir öz olmadığıdır. Arkada hükmeden “Kudrete” “etki mekanizması” adını takmak da problemi çözmemektedir. Madde ve hatta enerji ve mânâ diye görünen ve yansıyan ne varsa, ona ne ad verirsek verelim, Yok’u var eden bir Yaratıcının İlahî isimlerinin tecellisinden başkası olmamaktadır.

Konuyu anlamamıza yardımcı olması bakımından şöyle bir misal verebiliriz:

Bir gölge oyununu düşünün, ışık kaynağının bir miktar uzağında bulunan perdede, seyircilerin gördüğü, ‘asıl’ değildir. Asıl olan ya perdenin arkasında ya da ışık kaynağının önünde duran başka bir cisimdir. Görünen, o cismin kendisinin ve hareketlerinin yansımasıdır. Eğer gölge oyununun mantığını bilmiyorsak, perdede görünenin asıl olduğuna hükmedebiliriz. Oysa perdedeki yansıma ‘var’ olmakla birlikte, varlığı kendinden ve gerçek bir varlık değildir. Bu misalde olduğu gibi madde de, ‘var’ olmakla birlikte varlığı ve ‘var kalabilmesi’ kendinden değildir.

•••

Yeni çağın bilimlerinden Kuantum fiziği, atomaltı dünyaya inerek, oradaki gerçek durumu, içinde yaşadığımız kâinatı oluşturan zerrelerin dünyasının bildiğimiz dünyadan çok farklı olduğunu keşfetti. Buna göre birbirinden ayrı ve farklı duran elektron gibi atom parçacıkları, aslında birbiriyle alâkalı ve bağlı; bölünmez dinamik bir bütünlük içinde bulunuyordu. Atom tanecikleri birbirinden çok uzak olsalar da sebep-sonuç zinciri olmaksızın birbirine bağlıdıydılar. Örneğin, elektron en-boy-derinlik gibi hiç bir ölçümlemeğe gelmeyen bildiğimiz objelere benzemeyen bir tavır sergiliyordu. Yani elektronu, çekirdeğin etrafında dolaşan minicik bir küre gibi düşünmüyoruz artık. Bunlar aslında maddeyle bağdaşmayan bir takım özellikler... Elektronun hem ‘dalga’ hem de ‘tanecik’ özelliği göstermesi bir takım garip sırlara da anahtar olmaya başladı. Evet elektronun dalga özelliği sergilediğinden şüphe yok.. Elektronu kapalı bir televizyon ekranına yöneltirseniz küçük ışık noktası elde edersiniz. Bu onun parçacık özelliğindendir. Aynı zamanda enerji bulutu şeklinde uzayda dağılan bir dalga gibi de davranır.

Elektronların “dalga yapısının” gündeme getirdiği bir konu daha var: Mademki atomu meydana getiren tanecikler dalga özelliği gösteriyorlar. Onların oluşturduğu makro sistemlerin ve topyekün cisimlerin ‘özel şartlarda’ kendilerini meydana getiren elektronlar gibi ‘dalga’ yahut ‘ışın yapısı’, sergileyip sergilemeyeceğidir. Bu soru bizi çok ilginç neticelere götürüyor: “eşyanın görünmez olması” “zaman ve mekanda yolculuk” ve “ışınlanma” gibi konuları bilimin gündemine sokmaktadır. Nitekim yoğun manyetik ortamlar gibi bazı özel şartlarda söz konusu durumların işaretleri elde edilmiştir.

•••

Newton fiziği, maddenin katı ve sert olduğu gerçeğinden yola çıkıyordu. Bu ilk bakışta da son bakışta da doğru gözüküyordu elbette. Dokunduğumuz herşey, duvarlar, ağaçlar, eşyalar.. Herşey maddenin katı ve sert halini gösteriyordu. Oysa göz değil de bir elekton mikroskopuyla baktığımızda orada gördüğümüz şey, %99 boşluk %1 ışıktan ibaretti.

Küçücük bir ışık kaynağını karanlık bir odada hızla çevirsek, ışıktan bir çember oluştururuz. Bu ışık kaynağına ikincisini, üçüncüsünü hatta bir dördüncüsünü ilave edip bunları ışıktan küreler oluşturacak şekilde hareket ettirsek uzaktan bakan birisi karanlık içinde ışıktan bir çember değil bir küre görecektir. Bu kürelerin sayısını artıracak olursak ta, üç boyutlu bir madde modeli oluşturmuş oluruz. İşte kuantum fiziğine göre yaşadığımız kâinattaki madde, kabaca bu örnekteki gibidir. Kısaca, madde, bilardo topları gibi katı taneciklerin bir araya gelmesinden oluşmamaktadır.

Gözlerimizin gördüğü herşey, ağaçlar, kuşlar, bulutlar, çiçekler, başka insanlar.. Var’lıklarını maddenin—bizim muhatap olduğumuz—katı gerçekliğinden almadığına göre, onları yok’tan Var Eden’in, ve her ân hareket halinde tutan Yaratıcı’nın kudretinden ve isimlerinden alırlar.

Kısaca varlık, yoktan var edilmiş olmakla birlikte, her an varedilmeye devam etmektedir.

Makale Hakkında

Anlık Seçim

Günün Fırsatı

Profil

Son yazılar

Son yorumlar

Arşiv